Científicos simulan las estructuras primordiales microscópicas del universo después del Big Bang

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Los investigadores creen que se trata de "la simulación más grande del área más pequeña del universo" que se ha realizado jamás.

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Físicos de las universidades de Gotinga (Alemania) y Auckland (Nueva Zelanda) lograron mejorar las complejas simulaciones por computadora que se han desarrollado para reconstruir los primeros momentos del universo. Los resultados de su estudio fueron publicados en la revista Physical Review D.

 

El nuevo análisis matemático de los momentos posteriores a un período conocido como la ‘época inflacionaria’ revela que en la primera billonésima de segundo después del Big Bang pudo haberse formado una red compleja de estructuras cuyo comportamiento imitaban la distribución actual de las galaxias. Sin embargo, estas estructuras primordiales del universo eran microscópicamente pequeñas y al mismo tiempo extremadamente densas.

Los científicos realizaron una combinación de simulaciones de movimiento de partículas y una especie de modelado cuántico para calcular cómo podrían haberse formado estructuras mediante la condensación de partículas después de que ocurriera la inflación. La mayor parte de lo que sabemos sobre esta etapa del universo temprano se basa precisamente en modelados matemáticos.

“El espacio físico representado por nuestra simulación cabría un millón de veces en un solo protón. Es probablemente la simulación más grande del área más pequeña del universo que se ha llevado a cabo hasta ahora”, indicó el profesor Jens Niemeyer, director del Grupo de Cosmología Astrofísica de la Universidad de Gotinga.

Aunque estas estructuras tendrían una vida muy corta, los rastros de esta fase temprana pueden ser detectables en experimentos futuros, creen los investigadores. “La formación de tales estructuras, así como sus movimientos e interacciones, debió de generar un ruido de fondo de ondas gravitacionales. Con la ayuda de nuestras simulaciones, podemos calcular la fuerza de esta señal de onda gravitacional, que podría medirse en el futuro”, agregó Benedikt Eggemeier, estudiante de doctorado en el grupo de Niemeyer.

Los científicos no excluyen que, en el caso de que estas estructuras sufran un colapso descontrolado, se podrían formar pequeños agujeros negros. De ser así, podrían haber causado consecuencias observables hoy en día, o incluso llegar a formar parte de la materia oscura.

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